超100天!安徽大學極低溫稀釋制冷機運行創造新紀錄
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9月20日,大皖新聞記者從安徽大學了解到,自今年6月12日以來,該校自主研制的400系列稀釋制冷機已在國內某實驗室實際使用中實現連續運行最低溫度7.45mk超過100天,創下國內最低溫度最長時間運行紀錄。
據了解,2023年5月,安徽大學依托“量子計算用極低溫稀釋制冷機”科技成果轉化成立合肥知冷低溫科技有限公司。公司主營產品“量子計算用極低溫稀釋制冷機”,打破了國外禁運封鎖,實現了國產替代,成功填補了相關量子科技產業鏈在極低溫關鍵技術上的國內空白。目前,該設備已實現商業化量產,年產量達到60台左右,投入在眾多高校、科研院所使用,為我國科學家提供了穩定可靠的極低溫設備,彰顯了我國在高端科研裝備制造領域自主創新的實力。
極低溫是量子計算機正常運行的必備條件,極低溫稀釋制冷機是一種能夠提供接近絕對零度低溫環境的高端科研儀器,通過“冷卻”量子計算機內的各類線材及電子器件,保持穩定的極低溫狀態。該設備是現代量子科學研究與量子技術發展的關鍵核心設備之一,廣泛應用於量子功能材料與器件以及新奇量子現象的探索。
迄今為止,僅有氦元素能在接近絕對零度時還保持液態。因此,氦元素被廣泛用作低溫制冷技術的冷卻介質。
稀釋制冷機的原理就是將氦三氦四混合液中稀釋相內氦三分子抽出,由於稀釋相即使溫度達到絕對零度,依然含有6.4%的氦三分子,因此濃相的氦三分子會通過濃相和稀釋相的分離界面滲透至稀釋相,此過程具有吸熱效應,從而實現極低溫制冷。
“量子計算用極低溫稀釋制冷機”由安徽大學物質科學與信息技術研究院單磊教授、王紹良研究員團隊自主研發,是一種能夠提供接近絕對零度低溫環境的高端科研儀器,是現代量子科學研究與量子技術發展的關鍵核心設備之一。該設備基於量子計算等對稀釋制冷機的無液氦、極低溫、大冷量、大空間、高穩定性的技術需求,解決了量子計算等領域極低溫稀釋制冷機完全依賴進口的難題,為相關科研及產業領域提供了替代進口的極低溫稀釋制冷技術。極低溫稀釋制冷機在產業化后,將廣泛應用於量子計算、凝聚態物理、天文觀測等領域。
此次研制的400系列稀釋制冷機,2024年6月經現場測試,該設備連續運行最低溫度7.45毫開、在100毫開和20毫開分別具有650微瓦和18微瓦的制冷量,冷板直徑300毫米,10毫開樣品空間深度達到526毫米,相關參數已達到公開發布數據的國內領先、國際先進水平。該系列產品的技術進步代表了制冷低溫稀釋制冷機關鍵技術指標從追趕國外同類產品成功轉變為超越國外同類產品,具有重要的裡程碑意義。主營產品ZL-DR400型/ZL-DR1000型稀釋制冷的技術指標滿足了科學研究、凝聚態物理等需求﹔2開制冷機型低溫系統、1開低溫系統、300毫開氦三低溫系統可提供不同低溫環境,滿足客戶定制化需求。大皖新聞記者 龔潤澤
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